JPS62138316A - 微細多孔質分離材料の製法 - Google Patents
微細多孔質分離材料の製法Info
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- JPS62138316A JPS62138316A JP60278592A JP27859285A JPS62138316A JP S62138316 A JPS62138316 A JP S62138316A JP 60278592 A JP60278592 A JP 60278592A JP 27859285 A JP27859285 A JP 27859285A JP S62138316 A JPS62138316 A JP S62138316A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ａ）発明の技術分野
本発明はスメクタイト型鉱物の層間に塩基性高分子及び
無機物としてシリカ微粒子を挿入したのち、乾燥または
焼成することにより、主に３ナノメ一ター以上の細孔径
を有する多孔質分離材料の製法に関するものである。
無機物としてシリカ微粒子を挿入したのち、乾燥または
焼成することにより、主に３ナノメ一ター以上の細孔径
を有する多孔質分離材料の製法に関するものである。
ｂ）従来の技術と問題点
従来、多孔質分離材料の製法としてスメクタイト型鉱物
による方法が試みられて来た。
による方法が試みられて来た。
スメクタイト型鉱物はモンモリロナイト、ベントナイト
、緑泥石、バイデライト及び合成マイカがある。モンモ
リロナイトは大きなカチオン交換能を有し、主としてこ
の交換性カチオンの水利の性質によって層間に多量の水
を吸収するので著しく大きな膨潤性を現わす。他のスメ
クタイト型鉄も同様な性質を有している。このような性
質を利用し層間中へ無機物粒子を導入する試みがなされ
ている。例へば特開昭５４−５８８４号及び特開昭５４
−１６３８６号ではスメクタイト型鉱物を水及び無機物
と混合し、層間に無機物を導入する製造法がある。しか
しこれらはいずれも居間距離が僅か１ナノメーターであ
るため、吸着剤あるいは触媒として用いる場合において
は十分な効果が得られない。例へはこれを使用してガソ
リンの精製を行なう場合などにおいては、ガソリン中の
炭素数の小さい低分子量の炭化水素は層間に導入される
が、炭素数の大きい分子量の大きな炭化水素は層間に挿
入できないため十分な精製効果を挙げることができない
。
、緑泥石、バイデライト及び合成マイカがある。モンモ
リロナイトは大きなカチオン交換能を有し、主としてこ
の交換性カチオンの水利の性質によって層間に多量の水
を吸収するので著しく大きな膨潤性を現わす。他のスメ
クタイト型鉄も同様な性質を有している。このような性
質を利用し層間中へ無機物粒子を導入する試みがなされ
ている。例へば特開昭５４−５８８４号及び特開昭５４
−１６３８６号ではスメクタイト型鉱物を水及び無機物
と混合し、層間に無機物を導入する製造法がある。しか
しこれらはいずれも居間距離が僅か１ナノメーターであ
るため、吸着剤あるいは触媒として用いる場合において
は十分な効果が得られない。例へはこれを使用してガソ
リンの精製を行なう場合などにおいては、ガソリン中の
炭素数の小さい低分子量の炭化水素は層間に導入される
が、炭素数の大きい分子量の大きな炭化水素は層間に挿
入できないため十分な精製効果を挙げることができない
。
Ｃ）発明の目的
本発明は上記実情に鑑み比較的層間距離の大きいスメク
タイト型鉱物の微細多孔質分離材料を製造することを目
的として鋭意研究の結果、スメクタイト型鉱物、塩基性
を有する高分子、無機物及び水を混合したのち、乾燥ま
たは焼成して得られる主に３ナノメ一ター以上の細孔径
を有する微細多孔分離材料が得られることを見出しだ。
タイト型鉱物の微細多孔質分離材料を製造することを目
的として鋭意研究の結果、スメクタイト型鉱物、塩基性
を有する高分子、無機物及び水を混合したのち、乾燥ま
たは焼成して得られる主に３ナノメ一ター以上の細孔径
を有する微細多孔分離材料が得られることを見出しだ。
ｄ）発明の構成
この発明におけるスメクタイト型鉱物は、例えば、モン
モリロナイト、緑泥石、バイデライト、ヘクトライト、
合成マイカ及び置換せしめたこれ等の類似体の１種又は
２種以上の混合物より選択することができる。
モリロナイト、緑泥石、バイデライト、ヘクトライト、
合成マイカ及び置換せしめたこれ等の類似体の１種又は
２種以上の混合物より選択することができる。
塩基性高分子は天然高分子としてキトザン及び澱粉、合
成高分子としてポリアクリルアミド、ポリビニルピリジ
ン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポ
リエチレンオキサイドなどの水溶性高分子に第４級アミ
ンを附加した高分子第４級アンモニウム塩の類似体の１
種又は２種以上の混合物よシ選択することができる。
成高分子としてポリアクリルアミド、ポリビニルピリジ
ン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポ
リエチレンオキサイドなどの水溶性高分子に第４級アミ
ンを附加した高分子第４級アンモニウム塩の類似体の１
種又は２種以上の混合物よシ選択することができる。
無機物は陰イオン性の重合状シリカ（シリカコロイドま
だはシリカシ／ｖ）及び酸化アンチモン微粒子の似類体
の１種又は２種以上の混合物よシ選択することができる
。
だはシリカシ／ｖ）及び酸化アンチモン微粒子の似類体
の１種又は２種以上の混合物よシ選択することができる
。
本発明の微細多孔質分離材料の製造に関しては、先ずス
メクタイト型鉱物に水を加えて層間を広げるが、その水
量はスメクタイト型鉱物に対して１２当！ｌｌＯ，４ｆ
ｎ１以上が望ましい。次に無機物はスメクタイト型鉱物
に対して０．０１〜ｌＯ％が望ましい。塩基性高分子は
塩基の交換イオン数が高分子の分子量Ｌ Ｘ １０４に
対して１〜１０００個結合しているのが望ましく、その
量は無機物に対して０．１〜２０％が望ましい。無機物
は陰イオン性無機物の１種又は２種以上の混合物から選
択される。具体的には重合状シリカ（シリカコロイド及
び酸化アンチモンゾ／Ｌ／）である。
メクタイト型鉱物に水を加えて層間を広げるが、その水
量はスメクタイト型鉱物に対して１２当！ｌｌＯ，４ｆ
ｎ１以上が望ましい。次に無機物はスメクタイト型鉱物
に対して０．０１〜ｌＯ％が望ましい。塩基性高分子は
塩基の交換イオン数が高分子の分子量Ｌ Ｘ １０４に
対して１〜１０００個結合しているのが望ましく、その
量は無機物に対して０．１〜２０％が望ましい。無機物
は陰イオン性無機物の１種又は２種以上の混合物から選
択される。具体的には重合状シリカ（シリカコロイド及
び酸化アンチモンゾ／Ｌ／）である。
混合順序は塩基性を有する高分子溶液を無機物に添加し
、攪拌混合する。この塩基性高分子を添加することによ
シ、無機物表面の陰イオンと塩基性高分子の陽イオンが
反応し、無機物表面に結合した水溶性高分子が覆われる
。無機物の電荷特性が減ぜられ、スメクタイト型鉱物の
層の負電荷に反発されることがない。これに、スメクタ
イト型鉱物に水を添加し、攪拌混合したものを加え、攪
拌混合し、無機物を層間に導入するものである。
、攪拌混合する。この塩基性高分子を添加することによ
シ、無機物表面の陰イオンと塩基性高分子の陽イオンが
反応し、無機物表面に結合した水溶性高分子が覆われる
。無機物の電荷特性が減ぜられ、スメクタイト型鉱物の
層の負電荷に反発されることがない。これに、スメクタ
イト型鉱物に水を添加し、攪拌混合したものを加え、攪
拌混合し、無機物を層間に導入するものである。
本発明はこれら塩基性高分子の特徴をスメクタイト型鉱
物の層間に応用し、層間距離が無機物粒子の挿入によシ
小さくならないようにした特徴を有している。
物の層間に応用し、層間距離が無機物粒子の挿入によシ
小さくならないようにした特徴を有している。
次にこの混合溶液を３０〜１１０℃で乾燥まだは３００
〜１０００℃の温度で焼成すればスメクタイトと無機粒
子が結合し、層間距離の長いスメクタイト型鉱物の微細
多孔質分離材料が得られる。
〜１０００℃の温度で焼成すればスメクタイトと無機粒
子が結合し、層間距離の長いスメクタイト型鉱物の微細
多孔質分離材料が得られる。
なお本発明の生成物を窒素の吸脱着法で調べた結果、３
ナノメ一ター以上を有する微細多孔質体であシ、その全
表面積は約４００ ｒｒ？／？で、約０．１〜０．４
ｃｎｉ／ ｔの窒素容量を有している。
ナノメ一ター以上を有する微細多孔質体であシ、その全
表面積は約４００ ｒｒ？／？で、約０．１〜０．４
ｃｎｉ／ ｔの窒素容量を有している。
これらの微細多孔質分離材料は液体や気体の分離、吸着
剤及び触媒の担体に有用である。
剤及び触媒の担体に有用である。
ｅ）発明の実施例
以下本発明の実施例を示す。
実施例１゜
ポリビニルアルコール（重１ｔ５００）ｔ＝モノクロル
酢酸及びトリメチルアミンを用いて合成したポリビニル
アルコ−ル ニウムクロライド（イオン交換当量、１０５ミリ当量／
ｌｏｏｆ）の４％水溶液の５−を５％シリカコロイド（
触媒化成，Ｎｏ．Ｓ Ｉ−３ ５ ０ ）水溶液５づに
添加し、攪拌して反応させた。この溶液を水４−、ナト
リウムモンモリロナイトｌｆの混合溶液に添加し、攪拌
混合した。この混合物を１１０℃の乾燥型中で１日間乾
燥し、乾燥物を得た。乾燥物を５００℃で３時間焼成し
、焼成物を得た。
酢酸及びトリメチルアミンを用いて合成したポリビニル
アルコ−ル ニウムクロライド（イオン交換当量、１０５ミリ当量／
ｌｏｏｆ）の４％水溶液の５−を５％シリカコロイド（
触媒化成，Ｎｏ．Ｓ Ｉ−３ ５ ０ ）水溶液５づに
添加し、攪拌して反応させた。この溶液を水４−、ナト
リウムモンモリロナイトｌｆの混合溶液に添加し、攪拌
混合した。この混合物を１１０℃の乾燥型中で１日間乾
燥し、乾燥物を得た。乾燥物を５００℃で３時間焼成し
、焼成物を得た。
乾燥物と焼成物の細孔径、表面積、窒素容量、比容、空
孔率を窒素吸脱着法で調べた結果、細孔径は３．０，３
．Ｌナノメーター、表面１ｉｄ２ナノメ一ター以上の細
孔径で２８５．２９４ｍ”／？、 また全表面積は４
３０．４５２ｍ’／ｒ 、 窒素容量は０．２２，０．
２５ｃｒＩ／ｆ比容は０．５０ 、０．５５ｃｒ！／グ
。
孔率を窒素吸脱着法で調べた結果、細孔径は３．０，３
．Ｌナノメーター、表面１ｉｄ２ナノメ一ター以上の細
孔径で２８５．２９４ｍ”／？、 また全表面積は４
３０．４５２ｍ’／ｒ 、 窒素容量は０．２２，０．
２５ｃｒＩ／ｆ比容は０．５０ 、０．５５ｃｒ！／グ
。
空孔率は０．４４，０．４６であった。
実施例２
ポリエチレンオキサイド（重合度１０００）をシリカコ
ロイド（触媒化成、Ｎｏ、 Ｓ Ｉ −３５０）水溶液
５−に添加し、攪拌して反応させた。この溶Ｍを水４ｍ
ｌ、ナトリウムモンモリロナイト１１の混合溶液に添加
し、攪拌混合した。この混合物を１１０℃で１日間乾燥
し、次いで５００℃で３時間焼成した。この焼成物の窒
素吸脱着法による細孔径、表面積、窒素容量、比容、空
孔率を調べた結果、細孔径ば２．８ナノメーター、表面
積ば２ナノメ一ター以上の細孔径で２８０ 、２８８
ｒｒ？／？。
ロイド（触媒化成、Ｎｏ、 Ｓ Ｉ −３５０）水溶液
５−に添加し、攪拌して反応させた。この溶Ｍを水４ｍ
ｌ、ナトリウムモンモリロナイト１１の混合溶液に添加
し、攪拌混合した。この混合物を１１０℃で１日間乾燥
し、次いで５００℃で３時間焼成した。この焼成物の窒
素吸脱着法による細孔径、表面積、窒素容量、比容、空
孔率を調べた結果、細孔径ば２．８ナノメーター、表面
積ば２ナノメ一ター以上の細孔径で２８０ 、２８８
ｒｒ？／？。
また全表面積は４８５靜／７．窒素容量は０．２７ｃ４
／ ｆ？ 、 比容０．５Ｌｃ４／２．空孔率は０
５３であった。
／ ｆ？ 、 比容０．５Ｌｃ４／２．空孔率は０
５３であった。
実施例３
ポリビニルアルコール（重合度５００）をモノクロル酢
酸及びトリメチルアミンを用いて合成しタホリヒニルア
ルコール第４級トリメチルアンモニウムクロライド（イ
オン交換量、２８８ミリ当量／１００ｆ）の５％水溶液
の５ｒｎＩＶを２％シリカコロイド（触媒化成、Ｎｏ、
８ Ｉ −３５０）水溶液１０ｒｎｌに添加し、攪拌
して反応させた。この溶液を水５−．ナトリウムモンモ
リロナイト１２の混合溶液に添加し、攪拌混合した。こ
の混合物を１１０℃で１日間乾燥し、次いで５００℃で
３時間焼成した。この焼成物の細孔径、表面積、窒素容
量、比容、空孔率を調べだ結果、細孔径は３．０ナノメ
ーター、表面積は２ナノメ一ター以上の細孔径で２８８
ｍ”／ｆ、また全表面積は４２５ｒｒ？／ｙ、窒素容量
は０．２３ｃＪ／り、比容０．４４ ｃａｌ ’？ 、
空孔率は０．５２であった。
酸及びトリメチルアミンを用いて合成しタホリヒニルア
ルコール第４級トリメチルアンモニウムクロライド（イ
オン交換量、２８８ミリ当量／１００ｆ）の５％水溶液
の５ｒｎＩＶを２％シリカコロイド（触媒化成、Ｎｏ、
８ Ｉ −３５０）水溶液１０ｒｎｌに添加し、攪拌
して反応させた。この溶液を水５−．ナトリウムモンモ
リロナイト１２の混合溶液に添加し、攪拌混合した。こ
の混合物を１１０℃で１日間乾燥し、次いで５００℃で
３時間焼成した。この焼成物の細孔径、表面積、窒素容
量、比容、空孔率を調べだ結果、細孔径は３．０ナノメ
ーター、表面積は２ナノメ一ター以上の細孔径で２８８
ｍ”／ｆ、また全表面積は４２５ｒｒ？／ｙ、窒素容量
は０．２３ｃＪ／り、比容０．４４ ｃａｌ ’？ 、
空孔率は０．５２であった。
実施例４゜
ポリアクリルアミド（重合度４００）を塩化メチルを用
いて合成したポリアクリルアミド第４級トリメチルアン
モニウムクロライド（イオン交換量、１２８ミリ当量／
１００ｒ）の５％水溶液の５−を５％シリカコロイド（
触媒化成、 Ｎｏ、 Ｓ ｌ３５０）水ｆｊｌ ｇ！５
ｍｌに添加し、攪拌して反応させた。この溶液を水５
−、ナトリウムモンモリロナイ）Ｌｌｉ’の混合溶液に
添加し、攪拌混合した。この混合物をｌｌ ０℃で１日
間乾燥し、次いで５００℃で３時間焼成した。この焼成
物の細孔径、表面積、窒素容量、比容、空孔率を調べた
結果、細孔径は３．１ナノメーター、表面積は２ナノメ
一ター以上の細孔径で２８８ｒｒ？／ｒ、また全表面積
は３８０ｒｒ？／？、窒素容量は０．２４洲／７、比容
は０．４１ｃ４１５’、空孔率は０．５８であった。
いて合成したポリアクリルアミド第４級トリメチルアン
モニウムクロライド（イオン交換量、１２８ミリ当量／
１００ｒ）の５％水溶液の５−を５％シリカコロイド（
触媒化成、 Ｎｏ、 Ｓ ｌ３５０）水ｆｊｌ ｇ！５
ｍｌに添加し、攪拌して反応させた。この溶液を水５
−、ナトリウムモンモリロナイ）Ｌｌｉ’の混合溶液に
添加し、攪拌混合した。この混合物をｌｌ ０℃で１日
間乾燥し、次いで５００℃で３時間焼成した。この焼成
物の細孔径、表面積、窒素容量、比容、空孔率を調べた
結果、細孔径は３．１ナノメーター、表面積は２ナノメ
一ター以上の細孔径で２８８ｒｒ？／ｒ、また全表面積
は３８０ｒｒ？／？、窒素容量は０．２４洲／７、比容
は０．４１ｃ４１５’、空孔率は０．５８であった。
Claims (4)
- （１）スメクタイト型鉱物、水溶性高分子、塩基性解離
基を有する水溶性高分子、無機物及び水を混合したのち
、乾燥または焼成することを特徴とする微細多孔質分離
材料の製造法。 - （２）該スメクタイト型鉱物はモンモリロナイト、ベン
トナイト、緑泥石、バイデライト、ヘクトライト、合成
マイカ及び置換せしめた類似体ならびにそれらの混合物
から成る群より選択させる、特許請求の範囲第１項記載
の製造法。 - （３）該水溶性高分子は塩基性解離基を有する水溶性高
分子である、特許請求の範囲の第１項記載の製造法。 - （４）該無機物はけい酸が重合した微粒子（シリカコロ
イド）である、特許請求の範囲第１項記載の製造法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60278592A JPS62138316A (ja) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 微細多孔質分離材料の製法 |
| US06/940,087 US4753908A (en) | 1985-12-10 | 1986-12-10 | Method for production of microporous separating material from smectite type mineral |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60278592A JPS62138316A (ja) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 微細多孔質分離材料の製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62138316A true JPS62138316A (ja) | 1987-06-22 |
Family
ID=17599410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60278592A Pending JPS62138316A (ja) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 微細多孔質分離材料の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62138316A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07171557A (ja) * | 1993-09-29 | 1995-07-11 | American Colloid Co | スメクタイト粘土に汚染耐性を付与する方法 |
| CN106732425A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-31 | 西北师范大学 | 季铵盐壳聚糖改性的膨润土吸附材料及其制备和在吸附废水中铅离子的应用 |
| CN116621552A (zh) * | 2023-06-08 | 2023-08-22 | 济南轨道交通集团有限公司 | 一种低浓度料浆调节剂及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS545884A (en) * | 1977-06-13 | 1979-01-17 | Grace W R & Co | Clay material inserted with middle layer useful as catalyst and adsorbent |
| JPS5416386A (en) * | 1977-06-13 | 1979-02-06 | Grace W R & Co | Clay material inserted into columnar middle layer useful as catalyst and adsorbent |
-
1985
- 1985-12-10 JP JP60278592A patent/JPS62138316A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS545884A (en) * | 1977-06-13 | 1979-01-17 | Grace W R & Co | Clay material inserted with middle layer useful as catalyst and adsorbent |
| JPS5416386A (en) * | 1977-06-13 | 1979-02-06 | Grace W R & Co | Clay material inserted into columnar middle layer useful as catalyst and adsorbent |
Cited By (5)
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| CN106732425A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-31 | 西北师范大学 | 季铵盐壳聚糖改性的膨润土吸附材料及其制备和在吸附废水中铅离子的应用 |
| CN106732425B (zh) * | 2016-12-28 | 2019-10-01 | 西北师范大学 | 季铵盐壳聚糖改性的膨润土吸附材料及其制备和在吸附废水中铅离子的应用 |
| CN116621552A (zh) * | 2023-06-08 | 2023-08-22 | 济南轨道交通集团有限公司 | 一种低浓度料浆调节剂及其制备方法 |
| CN116621552B (zh) * | 2023-06-08 | 2024-05-10 | 济南轨道交通集团有限公司 | 一种低浓度料浆调节剂及其制备方法 |
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